水泥搅拌桩在路桥施工技术的应用分析

张朝银

摘要：为了能够提高路桥工程项目的建设效果，推进我国交通事业的不断发展。本文综合比较多年以来的工程实际经验，以水泥搅拌桩技术为研究背景，在阐述该技术应用机理及作用的同时，依托某工程项目实例对水泥搅拌桩技术的工艺要点探究，希望论述后可为类似工程提供相应的参考。

关键词：路桥工程;水泥搅拌桩;技术应用

引言

就当前公路工程的软土层硬化处理来说，水泥搅拌桩有着极为重要的应用价值，其在保障地质结构性能以及地基质量等方面有着突出的表现，同时也是后续工程施工的重要基础，因此应高度重视这方面的技术处理。只有这方面的施工达到最佳的处理效果，公路方面的工程施工才能更为科学规范地推进下去，所达到的效果也会更为理想。

1成桩机理与作用分析

1.1水泥的水解和水化反应

对于一般规格的硅酸盐水泥来说，含有水硬性胶结材料的矿物主要涉及氧化钙和二氧化硅以及三氧化二铝等。通常情况下，水泥与水搅拌成泥浆的过程中，水泥表面的颗粒状矿物即会迅速与水发生反应，进而生成一系列水化物。这样的一些物质还会进一步与水发生反应，最终不能溶解的剩余的那部分则悬浮在溶液当中[1]。

1.2水泥水化物与粘土颗粒的化学作用

对于水泥中的一些水化物来说，其中涉及到的凝胶颗粒的一部分会与周围那些活性较强的粘土颗粒发生反应，剩余的部分则会以水泥石骨架的形式存在。

1.2.1团粒化作用

对于土中存在的二氧化硅来说，其与水发生反应即会生成硅胶微粒，而后经过一系列的化学反应则会形成较大的土团粒。由于水泥水化形成的氢氧化钙等凝胶粒子有着更强的吸附性能，在其与土团粒结合以后，后者的强度和坚固性即能得到极大程度地提升。

1.2.2凝硬作用

通常情况下，如果溶液中析出的钙离子超过离子交换的数量标准时，剩余的部分即会与粘土矿物中的部分胶态二氧化硅或三氧化二铝等化合物反应，且会在水中持续地硬化。因这样的结构比较致密，外部水很难入侵，这样就维持了结构内部的稳定。对于水泥矿物中存在的CaSO4和Ca3AlO3来说，通过其与水的反应能够生出“水泥杆菌”这样一种新的物质。通常情况下，其往往以针状结晶形式的存在，在固结土方面有着极为显著的表现。但应注意的是，硫酸钙的含量应控制得当，否则则会影响到水泥土的稳定性。

1.2.3碳酸化作用

对于溶液中存在的氢氧化钙以及空气与水反应生成的石灰石来说，这些物质在提升土的强度方面都有着一定的作用，尽管其反应的速度较慢，但是后期所达到的效果却极为明显。就当前的基本情况来看，这样的一种反应可用于水泥桩体的构造，通过水泥与土以及以上物质的搅拌和反应，即能达到不错的处理效果[2]。

2工程概况

某公路工程处在较为平缓的施工区域，高度在4～5m左右。整体来看，上半结构的地质情况更为松软，且深度较大。与此同时，地基土埋入地下的深度也比较大，施工區域多分布有水塘和田地，这些情况应重点关注。由于施工区域的土体水分较大且渗透性较差，因此综合多个方面的分析，确定以水泥搅拌桩进行相关的施工，以有效地保障公路地基施工的稳定与高效。

3水泥搅拌桩施工方法

3.1施工准备

正式施工之前，相关的施工人员务必要对工程相关的施工技术标准以及施工质量等有一个充分精细地了解，且应对工程的设计图纸进行精细全面的审查，确保各个方面与既定的要求没有出入。对于水泥搅拌桩的施工来说，其主要是采用正三角形的方式布置，桩体间的间隔以及桩径都应达到既定的要求。对于加固层来说，通常应穿越到软土层的结构当中，进而深入到更深的砂砾层或风化层中，深度方面应做好精确地控制，桩顶部分也应落实好精细的布置。因本工程中此类技术应用主要以粉煤灰和普通硅酸盐水泥等为主，因此材料的质量以及后续的搅拌应做好精细科学地把控。

3.2试桩

正式进行实验之前，相关的施工人员务必要对所用到的各类材料进行规范的试验检测，确定其与既定技术应用保持一致。用于试验的水泥搅拌桩的数量为2根，相应的桩径为Φ500mm;另外操作的过程中，应重点关注配合比参数，以确保其的适宜，这样才能切实地保障相关技术施工的科学与高效[3]。

4施工工艺分析

4.1放线

正式施工之前，务必要将桩体的放线工作精细地落实到位，尤其是桩体中心，切勿出现任何细微的偏差和失误。

4.2钻机定位

这方面的处理应在以上操作的基础上进行，对正桩体的处理应确保精细严谨。垂直度的偏差应控制在允许的范围内，只有达到既定的标准后才可进行管路的压力测试。

以上测试达标的情况下即可开启搅拌机，而后是钢丝绳的起吊以及搅拌等的具体处理。需要注意的是，速度的控制应确保科学合理，切勿出现一些不良的情况，为此应预先布置好各个方面的安全防范工作。具体施工的过程中，相关的施工人员务必要控制好下沉和提升的速度，通常使其处在1.5m/min左右比较适宜，同时还应保证其底部密实度的达标，只有这样才能切实地保障相关施工的稳定与规范[4]。

4.4配置水泥浆

在深层搅拌机达到规定的深度标准以后，即可对达到质量要求的水泥浆实施过筛，完成以后导入到集料斗中进行后续的处理。

4.5喷浆搅拌

在完成深层处理以后，即可在搅拌机的作用下将其压入到地基当中。具体喷浆的过程中应做好旋转处理，相应的操作应严格按照试验阶段的步骤进行。需要注意的是，在提升到地表以下1m的位置时，应做好降速的准备，而后再提升到地面和进行再次的搅拌。搅拌的时间应科学把握，以切实地保障密实度的达标[5]。

4.6重复搅拌

要想切实地保障软土与水泥搅拌的均匀性，喷浆完成以后就应立即关闭灰浆泵，而后再进行搅拌，直到达到既定的设计标准;同时还应将其提升到地表进行反复的搅拌处理，以切实地保障桩体结构的性能。另外还应注意的是，具体施工过程中的喷浆施工应确保精细严谨，每种方式都应确保规范，这样才能切实地保障工程质量的达标。

4.7成桩环节

对于因一些突发情况引起的停工，再次开工时应落实好原有断面的喷浆处理，通常这样的处理主要针对的是原有断面上下结构搭接的0.5m的部位;停机超过两个小时以上的情况，就应对管道拆除和进行冲洗处理。另外涉及到的搅拌喷浆的提升，其中涉及到的速度和次数应与现实的施工环境保持协调。

4.8清洗

集料斗中应加入足量的清水，而后打开灰浆泵进行全面的冲洗，直到达到既定的清洁标准。完成清洗以后，还应根据既定的技术要求对桩头进行处理，以确保相关施工的稳定与高效。需要注意的是，成桩完成的二十八天后还应对桩体的结构强度和完整性等实施精细的检测，以切实地保障结构各方面性能的达标。

5 施工要点分析

在路桥工程项目施工的阶段中，水泥搅拌桩技术应用效果的高低直接关系到整体项目的成败，因此在水泥搅拌桩技术应用时，需要从以下几个方面做好技术的控制，提高施工效率。

（1）在水泥搅拌桩技术应用的阶段中，很容易出现喷浆阻塞问题，导致此类问题的引起原因是由于浙江池过滤网破損导致的，同时也可能由于少量颗粒物进入喷浆管而引起堵塞。所以在此类问题处理的时候，需要积极的改善制浆池的管网，同时要及时的将管道拔出采取清水进行冲洗，将存在堵塞的位置处理干净，然后再进行后续施工。

（2）在水泥搅拌桩施工的阶段中，经常出现速度失稳的情况，而导致此类问题出现的主要原因是施工人员技能操作不熟的。主要处理措施为要求操作手具备上岗证，同时在项目开展之前还需要对水泥搅拌桩操作的工艺要点进行分析，使其在掌握水泥搅拌桩技术要点的时候进行施工，如此才能够减少速度失稳问题出现。

（3）在路桥施工的阶段中，水泥搅拌桩施工经常会出现浆液过稠或者是浆液过稀的情况，一旦出现此类问题就会使得路桥工程的稳定性受到影响。所以在项目开展阶段针对此类问题需要按照水泥搅拌桩工程的实际需求，合理的对材料的配比进行设计，必要时还可以添加一些外加剂到材料当中改善材料性能。

6 结语

综合以上叙述，在路桥工程项目施工的阶段中，对于工程的安全性及稳定性是非常高的。在水泥搅拌桩技术应用时，需要考虑到路桥工程项目的建设需求，做好水泥搅拌桩的设计以及技术控制，在项目开展的阶段中要求作业人员严格的按照技术规范的标准要求进行施工，同时还需要配合管理人员对工程的质量进行控制，如此才能够提高水泥搅拌桩技术的应用效果，达到新时期路桥项目建设的需求。

参考文献：

[1]张健.水泥搅拌桩在公路软土路基处理中的应用分析[J].住宅与房地产，2020（04）：211.

[2]陈小辉，刘江，柳晨阳，胡立光，敬焕均.水泥搅拌桩在莫桑比克马普托大桥地连墙施工中的应用[J].公路，2018，63（02）：99-102.

[3]彭亚娟.水泥搅拌桩在桥梁施工中的应用[J].建筑技术开发，2016，43（09）：116+136.

[4]霍方.有关高速公路水泥搅拌桩的施工控制对策分析[J].黑龙江交通科技，2015，38（11）：80+82.

[5]汤美娜.浅析水泥搅拌桩施工工艺[J].价值工程，2015，34（18）：89-90.